JP2009118667A - Motor cooling structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、モータの冷却構造に係り、特に、コイルエンドとモータケースとの間に介在されるコイルエンドカバーを備えるモータを冷却する冷却構造に関する。 The present invention relates to a motor cooling structure, and more particularly to a cooling structure for cooling a motor including a coil end cover interposed between a coil end and a motor case.
従来、モータを冷却する冷却構造が知られている(例えば、特許文献1参照)。この冷却構造において、モータのコイル巻回部には、ポンプから汲み上げられた冷却液体が液体通路を流通して供給される。従って、かかる冷却構造によれば、冷却液体がモータから発せられる熱を奪いつつ循環することによりモータを冷却することができる。
ところで、上記した特許文献1記載の冷却構造においては、モータのコイルエンドと冷却液体との接触する面積が多いほど、モータの冷却効率を向上させることはできる。しかしながら、上記の如く、モータの冷却を、冷却液体を液体通路に流通させるだけで実現させる構成では、液体通路を流れる冷却液体がモータから発せられる熱を吸収して外部に逃がすことになるが、その経路以外にその熱の逃げる経路がほとんど存在しない。特に、コイルエンドの周辺には断熱材となる空気が存在するので、コイルエンドからモータケースに熱を伝える経路が不十分となるおそれがある。 By the way, in the cooling structure described in Patent Document 1, the cooling efficiency of the motor can be improved as the area of contact between the coil end of the motor and the cooling liquid increases. However, as described above, in the configuration in which the cooling of the motor is realized only by circulating the cooling liquid through the liquid passage, the cooling liquid flowing through the liquid passage absorbs heat generated from the motor and escapes to the outside. There is almost no route for the heat to escape. In particular, since air serving as a heat insulating material exists around the coil end, there is a possibility that a path for transferring heat from the coil end to the motor case may be insufficient.
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、モータから発せられる熱を逃がす冷却効率をより向上させたモータの冷却構造を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described points, and an object of the present invention is to provide a motor cooling structure in which the cooling efficiency for releasing the heat generated from the motor is further improved.
上記の目的は、コイルエンドとモータケースとの間に介在されるコイルエンドカバーを備えるモータを冷却する冷却構造であって、前記コイルエンドカバーとコイルエンド又はモータケースとの間に、冷却液体が漏れる微小隙間を設けたモータの冷却構造により達成される。 The above object is a cooling structure for cooling a motor including a coil end cover interposed between a coil end and a motor case, and a cooling liquid is provided between the coil end cover and the coil end or the motor case. This is achieved by a motor cooling structure provided with a minute gap to leak.
この態様の発明において、コイルエンドカバーとコイルエンド又はモータケースとの間に設けられた微小隙間には、冷却液体が漏れる。かかる微小隙間に冷却液体が漏れて流れれば、その冷却液体が、その微小隙間に存在する断熱材としての空気を追い出すことが可能になる。また、その微小隙間に冷却液体が存在すれば、その微小隙間に空気が存在するときに比べて、コイルエンドと冷却液体とが触れる面積が増大するので、コイルエンドから発せられた熱がモータケース側に伝わり易くなる。従って、本発明によれば、モータから発せられる熱を効率的に外部に放出することができる。 In the invention of this aspect, the cooling liquid leaks into a minute gap provided between the coil end cover and the coil end or the motor case. If the cooling liquid leaks and flows into the minute gap, the cooling liquid can expel air as a heat insulating material existing in the minute gap. In addition, if the cooling liquid exists in the minute gap, the area where the coil end and the cooling liquid come into contact with each other increases as compared to when air exists in the minute gap. It becomes easy to be transmitted to the side. Therefore, according to the present invention, the heat generated from the motor can be efficiently released to the outside.
尚、上記したモータの冷却構造において、前記コイルエンドカバーは、コイルエンド又はモータケースに取り付け固定されることなく、コイルエンドとモータケースとに挟持されることとしてもよい。 In the motor cooling structure described above, the coil end cover may be sandwiched between the coil end and the motor case without being fixed to the coil end or the motor case.
この態様の発明によれば、コイルエンドとコイルエンドカバーとの間及びコイルエンドカバーとモータケースとの間の双方に微小隙間を形成することが可能になるので、その微小隙間に冷却液体が漏れることが可能になる。従って、本発明によれば、モータから発せられる熱を効率的に外部に放出することができる。また、コイルエンドカバーがコイルエンド又はモータケースに取り付け固定されないので、組み付け時における手間を省くことが可能になると共に、コイルエンド自体やモータケース自体或いはコイルエンドカバー自体を高精度に形成することが不要になる。従って、本発明によれば、モータ組み付けの簡素化を図ることができると共に、その冷却構造を安価な構成で実現することができる。 According to the invention of this aspect, since it becomes possible to form a minute gap between the coil end and the coil end cover and between the coil end cover and the motor case, the cooling liquid leaks into the minute gap. It becomes possible. Therefore, according to the present invention, the heat generated from the motor can be efficiently released to the outside. In addition, since the coil end cover is not attached and fixed to the coil end or the motor case, it is possible to save labor during assembly and to form the coil end itself, the motor case itself or the coil end cover itself with high accuracy. It becomes unnecessary. Therefore, according to the present invention, the motor assembly can be simplified and the cooling structure can be realized with an inexpensive configuration.
また、上記したモータの冷却構造において、前記コイルエンドカバーとコイルエンド又はモータケースとの間に形成された冷却液体の流れる液体通路を備え、該液体通路を流れる冷却液体の一部が前記微小隙間に漏れることとしてもよい。 Further, in the motor cooling structure described above, a cooling liquid flow passage formed between the coil end cover and the coil end or the motor case is provided, and a part of the cooling liquid flowing through the liquid passage is the minute gap. It may be leaked.
この態様の発明によれば、コイルエンドの発する熱を、液体通路を流れる冷却液体により外部に放出することができると共に、更に、その液体通路から微小隙間に漏れた冷却液体により外部に放出することができる。従って、本発明によれば、モータから発せられる熱を効率的に外部に放出することができる。 According to this aspect of the invention, the heat generated by the coil end can be released to the outside by the cooling liquid flowing through the liquid passage, and further released to the outside by the cooling liquid leaking from the liquid passage into the minute gap. Can do. Therefore, according to the present invention, the heat generated from the motor can be efficiently released to the outside.
また、上記したモータの冷却構造において、前記液体通路は、コイルエンドに沿って環状に複数形成されていることとしてもよい。 In the motor cooling structure described above, a plurality of the liquid passages may be formed annularly along the coil end.
この態様の発明によれば、モータの発する熱を外部に放出し易くなるので、コイルエンドの表面温度の均一化を図ることができる。 According to this aspect of the invention, since the heat generated by the motor is easily released to the outside, the surface temperature of the coil end can be made uniform.
また、上記したモータの冷却構造において、前記液体通路は、該液体通路を流れた冷却液体がモータ支持軸受に導かれるように形成されていることとしてもよい。 In the motor cooling structure described above, the liquid passage may be formed such that the cooling liquid flowing through the liquid passage is guided to the motor support bearing.
この態様の発明によれば、液体通路に供給された冷却液体をモータ支持軸受に導くことができるので、モータから発せられる熱を奪うための冷却液体を用いてモータ支持軸受を潤滑することができる。 According to this aspect of the invention, since the cooling liquid supplied to the liquid passage can be guided to the motor support bearing, the motor support bearing can be lubricated using the cooling liquid for removing heat generated from the motor. .
更に、上記したモータの冷却構造において、前記コイルエンドカバーは、熱伝導率が所定以上に高い絶縁部材により構成されていることとしてもよい。 Furthermore, in the motor cooling structure described above, the coil end cover may be formed of an insulating member having a heat conductivity higher than a predetermined value.
この態様の発明によれば、モータの発する熱を高い冷却効率で逃がしつつ、モータコイルとモータケースとを確実に絶縁することができる。 According to the invention of this aspect, the motor coil and the motor case can be reliably insulated while releasing the heat generated by the motor with high cooling efficiency.
本発明によれば、モータから発せられる熱を逃がす冷却効率をより向上させることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the cooling efficiency which releases the heat emitted from a motor can be improved more.
以下、図面を用いて、本発明の具体的な実施の形態について説明する。 Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施例である冷却構造10を備えるモータ12の断面図を示す。図2は、本実施例のモータ12の分解斜視図を示す。また、図3は、本実施例のモータ12の冷却構造10が備える液体通路の斜視図を示す。本実施例のモータ12は、例えば車輪を駆動させる駆動力を発生する装置である。
FIG. 1 is a sectional view of a
本実施例において、モータ12は、ロータ14と、ステータ16と、を備えている。ロータ14及びステータ16は、金属製のモータケース18内に収容される。モータケース18には、ロータ14及びステータ16を収容可能な内部空間が形成されている。モータケース18には、その内部空間にロータ14及びステータ16が収容された状態で、外側(図1における左側)から円盤状のモータケースカバー20がボルト締結される。ロータ14は、モータケース18及びモータケースカバー20にモータ支持軸受22,24を介して回転可能に支持された回転軸26の外周に固定されている。ロータ14は、回転軸26と一体で回転する。
In the present embodiment, the
ステータ16は、内部にロータ14を収容可能に円筒状に形成されており、その内壁とロータ14の外壁とが径方向に所定距離離間するように配置される。ステータ16は、円筒外壁に設けられた突出部においてモータケース18に取り付け固定されている。ステータ16は、ステータコアと、そのステータコアに巻回されるコイル30と、を有している。コイル30は、エナメル被覆線により構成され、或いは、樹脂により樹脂モールドされてステータコアに固定支持されている。
The
ステータ16のコイル30の軸方向端部(コイルエンド)30a,30bは、コイルエンドカバー32a,32bにより外側から覆われている。コイルエンドカバー32a,32bは、周方向に並んだすべてのコイルエンド30a,30bを覆うように略円環状に形成されており、具体的には、コイルエンド30a,30bを軸方向外側及び径方向外側から覆う形状を有している。また、コイルエンドカバー32a,32bは、少なくとも空気のものよりも高い所定の熱伝導率を有する絶縁部材により構成されている。
End portions (coil ends) 30a and 30b of the
コイルエンドカバー32a,32bはそれぞれ、モータケースカバー20がモータケース18にボルト締結された後に、ステータ16のコイルエンド30aとモータケース18との間又はコイルエンド30bとモータケースカバー20との間に介在される部材であるが、それらのコイルエンド30a,30bやモータケース18又はモータケースカバー20にボルトや接着で取り付け固定される部材ではなく、コイルエンド30aとモータケース18との間又はコイルエンド30bとモータケースカバー20との間で挟持される部材である。
The coil end covers 32 a and 32 b are respectively arranged between the
このため、コイルエンドカバー32aとモータケース18との間及びコイルエンドカバー32aとコイルエンド30aとの間、並びに、コイルエンドカバー32bとモータケースカバー20との間及びコイルエンドカバー32bとコイルエンド30bとの間にはそれぞれ、微小隙間P,Qが形成され得る。尚、この微小隙間P,Qは、後述の液体通路34,36,38に連通することが可能であり、毛細管現象が生ずる程度の大きさを有する。このため、この微小隙間P,Qには、それらの通路34,36,38を流通した冷却液体の一部がそれらの通路34,36,38から漏れる。
Therefore, between the
また、モータ12は、モータ12を冷却する冷却構造10を備えている。冷却構造10は、モータ12のコイルエンド30a,30bに冷却液体を導く液体通路34,36,38を備えている。液体通路34,36,38は、コイルエンドカバー32a,32bの表面(具体的には、その軸方向外側の面及びその径方向外側のフランジ面)に形成された溝により構成され、コイルエンド30a,30bの外壁とコイルエンドカバー32a,32bの溝とに囲まれる空間からなる流路であって、コイルエンド30a,30bとコイルエンドカバー32a,32bとの間に形成されている。液体通路34,36,38はそれぞれ、モータ12の回転軸26を中心にして周方向に並んだすべてのコイルエンド30a,30bに沿うように略円環状の形状を有している。
In addition, the
液体通路34,36,38の上流側は、一つの連通路40に連通されている。この連通路40には、ポンプ42が連通されている。ポンプ42には、サクションポート44及びストレーナ46を介して、冷却液体が溜まるリザーバが連通されている。ポンプ42は、リザーバから冷却液体を汲み上げてその冷却液体を高圧で連通路40を介して液体通路34,36,38へ供給する機能を有している。尚、この冷却液体は、モータ12から発せられる熱を奪う機能と共に、潤滑性を有するオイルである。
The upstream side of the
また、液体通路34,36,38の下流側は、上記したリザーバに連通している。液体通路34,36,38を流通した冷却液体は、その出口から排出された後にリザーバに戻される。
Further, the downstream side of the
尚、液体通路34,36,38の下流側とリザーバとの間などに、高温となった冷却液体を冷却する冷却器が設けられることとしてもよい。この場合、液体通路34,36,38を流通した冷却液体は、その出口から排出された後に冷却器で冷却されてリザーバに戻される。
A cooler that cools the cooling liquid that has become hot may be provided between the downstream side of the
また、液体通路34,36,38(具体的にはその一部;本実施例では液体通路34)には、分岐路48が連通されている。分岐路48は、その出口がモータ支持軸受22に向けて開口するように構成されている。分岐路48には、リザーバから液体通路34,36,38に導かれた冷却液体の一部が供給される。分岐路48に供給された冷却液体は、その分岐路48を通った後にモータ支持軸受22に向けて供給される(図1に示す矢印を参照)。また、モータ支持軸受22に向けて供給された冷却液体は、そのモータ支持軸受22を潤滑した後に重力により落下してリザーバに戻される。
Further, a
以下、本実施例のモータ12の冷却構造10における動作について説明する。
Hereinafter, the operation of the cooling
本実施例のモータ12の冷却構造10において、リザーバに溜まった冷却液体は、ポンプ42により汲み上げられ、ストレーナ46及びサクションポート44を通ってポンプ42の下流側の連通路40に吐出される。連通路40に吐出された冷却液体は、液体通路34,36,38へ供給される。液体通路34,36,38に供給された冷却液体の大部分は、それら略円環状の通路34,36,38を流通しながらモータ12のコイルエンド30a,30bに接しつつモータ12の発する熱を奪って吸収する。そして、液体通路34,36,38の出口に達した冷却液体は、排出されてリザーバに戻される。従って、本実施例においては、リザーバの冷却液体が液体通路34,36,38を通って循環されることによりモータ12が冷却される。
In the
また、液体通路34,36,38は、その通路34,36,38を流れた冷却液体の一部がモータ支持軸受22に導かれるように形成され、分岐路48に連通される。かかる構成においては、連通路40から液体通路34,36,38に供給された冷却液体の一部は、分岐路48に供給される。分岐路48に供給された冷却液体は、モータ支持軸受22に向けて供給される。そして、モータ支持軸受22に向けて供給された冷却液体は、その後リザーバに戻される。従って、本実施例においては、リザーバの冷却液体がモータ支持軸受22に導かれることによりモータ12のモータ支持軸受22が潤滑される。
The
かかる構成によれば、モータ支持軸受22を潤滑するのに、モータ12に冷却液体を導く液体通路34,36,38とは別に、リザーバから潤滑オイルを導く専用の通路を設けることは不要である。すなわち、リザーバから液体通路34,36,38に導いた冷却液体について、一部をモータ12を冷却するために用いかつその他をモータ支持軸受22を潤滑するために用いるので、それぞれ別個にリザーバから液体を導く構成を設けることは不要であって、モータ12から発せられる熱を奪うための冷却液体を用いてモータ支持軸受22を潤滑することができる。従って、本実施例によれば、モータ12に冷却液体を導きかつモータ支持軸受22に潤滑オイルを導くための構成を簡素に実現することが可能となっている。
According to such a configuration, in order to lubricate the motor support bearing 22, it is not necessary to provide a dedicated passage for guiding the lubricating oil from the reservoir separately from the
また、上記したモータ12の冷却構造10において、コイルエンド30a,30bに冷却液体を導く液体通路34,36,38は、コイルエンド30a,30bとコイルエンドカバー32a,32bとの間に形成されるが、その形成は、それらの通路34,36,38を構成する溝が表面に形成されるようにコイルエンドカバー32a,32bが成形されることにより実現される。このため、液体通路34,36,38を形成するのに、モータケース18やモータケースカバー20の表面に溝などを形成することは不要であって、コイルエンド30a,30bとモータケース18及びモータケースカバー20との間に介在され、コイルエンド30a,30bを外部から覆うコイルエンドカバー32a,32bの表面に溝を形成すれば十分である。従って、本実施例によれば、コイルエンド30a,30bに冷却液体を導く液体通路34,36,38を、コイルエンドカバー32a,32bの成形により簡単に構成することが可能となっている。
Further, in the
尚、コイルエンドカバー32a,32bは、上記の如く、絶縁材料により構成されている。このため、本実施例によれば、コイル30のエナメル被覆線や樹脂モールドの樹脂が破損した場合においても、そのコイル30が金属製のモータケース18やモータケースカバー20にショートするのを防止することが可能となっており、コイル30とモータケース18及びモータケースカバー20との絶縁性を確実に確保することが可能となっている。
The coil end covers 32a and 32b are made of an insulating material as described above. For this reason, according to this embodiment, even when the enamel-coated wire of the
また、本実施例のモータ12の冷却構造10において、コイルエンドカバー32a,32bはそれぞれ、上述の如く、コイルエンド30aとモータケース18との間又はコイルエンド30bとモータケースカバー20との間で挟持される部材であるので、コイルエンドカバー32aとモータケース18との間及びコイルエンドカバー32aとコイルエンド30aとの間、並びに、コイルエンドカバー32bとモータケースカバー20との間及びコイルエンドカバー32bとコイルエンド30bとの間にはそれぞれ、微小隙間P,Qが形成され得る。
In the
これらの微小隙間P,Qは、コイルエンド30a,30bとコイルエンドカバー32a,32bとの間に形成されて冷却液体が導かれる液体通路34,36,38に連通するので、これらの微小隙間P,Qには、液体通路34,36,38を流通した冷却液体が微小量だけ漏れて、その一部が導かれる。
These minute gaps P and Q are formed between the coil ends 30a and 30b and the coil end covers 32a and 32b and communicate with
この場合には、冷却液体が上記した微小隙間P,Qに入り込むので、その入り込んだ冷却液体により、それらの微小隙間P,Qに断熱材として存在する空気がそれらの微小隙間P,Qから追い出される。このため、モータ12から発せられた熱が微小隙間P,Qに滞留することなく外部に放出されることとなる。
In this case, since the cooling liquid enters the above-described minute gaps P and Q, the air existing as a heat insulating material in the minute gaps P and Q is expelled from the minute gaps P and Q by the entering cooling liquid. It is. For this reason, the heat generated from the
また、上記の場合には、微小隙間P,Qに入り込んだ冷却液体がその微小隙間P,Qに溜まるので、モータ12から発せられた熱がコイルエンド30a,30b→冷却液体→コイルエンドカバー32a,32b→冷却液体→モータケース18又はモータケースカバー20の順路で伝達されることとなる。コイルエンドカバー32a,32bは、少なくとも空気のものよりも高い所定の熱伝導率を有する。このため、モータ12から発せられた熱が冷却液体やコイルエンドカバー32a,32bを介してモータケース18やモータケースカバー20に伝達され易くなる。
In the above case, the cooling liquid that has entered the minute gaps P and Q accumulates in the minute gaps P and Q. Therefore, the heat generated from the
更に、微小隙間P,Qに冷却液体が溜まることとなれば、溜まらない構成に比べて、コイルエンド30a,30bと冷却液体との接触する面積が増大するので、モータ12から発せられた熱が更にモータケース18やモータケースカバー20に伝達され易くなり、コイルエンド30a,30bの表面温度の均一化が図られる。
Further, if the cooling liquid is accumulated in the minute gaps P and Q, the area where the coil ends 30a and 30b are in contact with the cooling liquid is increased as compared with the configuration in which the cooling liquid is not accumulated, so that the heat generated from the
従って、本実施例の冷却構造10によれば、モータ12の発する熱を効率的に外部に放出することが可能となっており、モータ12の発する熱を逃がす冷却の効率をより向上させることが可能となっている。
Therefore, according to the
また、本実施例においては、モータ12の発する熱を逃がす冷却効率を向上させるうえで、上記の如く、コイルエンドカバー32aとモータケース18との間及びコイルエンドカバー32aとコイルエンド30aとの間、並びに、コイルエンドカバー32bとモータケースカバー20との間及びコイルエンドカバー32bとコイルエンド30bとの間に微小隙間P,Qが設けられる。そして、これらの微小隙間P,Qは、コイルエンドカバー32a,32bがコイルエンド30a,30bやモータケース18,モータケースカバー20に取り付け固定されることなく、それらの間に挟持されることにより実現される。
In this embodiment, in order to improve the cooling efficiency for releasing the heat generated by the
このため、モータ12の組み付け時にコイルエンドカバー32a,32b自体を取り付ける手間を省くことが可能になる。また、上記の微小隙間P,Qを設けるうえで、コイルエンド30a,30b自体やモータケース18及びモータケースカバー20自体或いはコイルエンドカバー32a,32b自体を高精度に形成することは不要である。従って、本実施例によれば、ステータ16を冷却する冷却構造10を備えるモータ12を安価にかつ簡単に製造することが可能となり、モータ組み付けの簡素化を図ると共に冷却構造10を安価な構成で実現することが可能となっている。
For this reason, it is possible to save the trouble of attaching the coil end covers 32a and 32b themselves when the
更に、本実施例においては、上記の如き微小隙間P,Qが形成されても、その隙間P,Qに液体通路34,36,38から漏れた冷却液体が溜まる。このため、かかる微小隙間P,Qの存在に起因する部材同士(具体的には、コイルエンドカバー32a,32bと、コイルエンド30a,30b又はモータケース18やモータケースカバー20との間)の接触する音や衝撃が緩和される。従って、本実施例のモータ12によれば、微小隙間P,Qの存在に起因した接触音の発生を抑制することが可能となっていると共に、部材の破損を防止することが可能となっている。
Further, in the present embodiment, even if the minute gaps P and Q as described above are formed, the cooling liquid leaking from the
尚、上記の実施例においては、円筒状のモータケース18及びそのモータケース18にボルト締結される円環状のモータケースカバー20が特許請求の範囲に記載した「モータケース」に相当している。
In the above embodiment, the
ところで、上記の実施例においては、コイルエンド30a,30bとコイルエンドカバー32a,32bとの間に略円環状の液体通路34,36,38を設けることとしているが、液体通路に流れる冷却液体の圧力と、コイルエンド30a,30bと冷却液体との接触面積との関係に基づいて液体通路を適切な本数に設定することとすればよく、場合によっては一つの液体通路を設けたものに適用することとしてもよい。
By the way, in the above embodiment, the substantially annular
10 冷却構造
12 モータ
16 ステータ
18 モータケース
20 モータケースカバー
22,24 モータ支持軸受
30 コイル
30a,30b コイルエンド
32a,32b コイルエンドカバー
34,36,38 液体通路
48 分岐路
P,Q 微小隙間
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記コイルエンドカバーとコイルエンド又はモータケースとの間に、冷却液体が漏れる微小隙間を設けたことを特徴とするモータの冷却構造。 A cooling structure for cooling a motor including a coil end cover interposed between a coil end and a motor case,
A cooling structure for a motor, wherein a minute gap through which cooling liquid leaks is provided between the coil end cover and the coil end or the motor case.
該液体通路を流れる冷却液体の一部が前記微小隙間に漏れることを特徴とする請求項1又は2記載のモータの冷却構造。 A liquid passage through which a cooling liquid is formed between the coil end cover and the coil end or the motor case;
3. The motor cooling structure according to claim 1, wherein a part of the cooling liquid flowing through the liquid passage leaks into the minute gap.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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